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第四章 文件和目录

第四章 文件和目录

作者: Myth52125 | 来源:发表于2017-09-17 22:54 被阅读0次

    h#stat(),fstat(),fstatat(),lstat()

    #include <sys/stat.h>
    int stat(const char *restrict pathname,struct stat *restrict buf);
    int fstat(int fd,struct stat *buf);
    int lstat(const char *restrict pathname,struct stat *restrict buf);
    int fstatat(int fd,const char restrict pathname,struct stat *restrict buf ,int flag);
    //正确返回0,错误返回-1,
    

    restrict关键字

    restrict,C语言中的一种类型限定符(Type Qualifiers),用于告诉编译器,对象已经被指针所引用,不能通过除该指针外所有其他直接或间接的方式修改该对象的内容。
    能帮助编译器进行更好的优化代码,生成更有效率的汇编代码.如 int *restrict ptr, ptr 指向的内存单元只能被 ptr 访问到,任何同样指向这个内存单元的其他指针都是未定义的,直白点就是无效指针。

    struct stat *restrict将会被用来填充的结构体。
    给出pathname参数,用参数给定的文件去填充传入的stat结构。
    而如果给出fd则是用该文件描述符引用的文件,去填充结构体。

    1. stat()
      使用指定的路径指向的文件信息,填充传入的结构体。
    2. fstat()
      获取指定文件描述符绑定的文件的信息,填充传入的结构体。
    3. lstat()
      当路径指定的文件是一个链接文件的时候,就填充该链接文件的信息。而不是所连接的源文件
    4. fstatat()
      对路径指定的目录,返回目录的文件统计信息。如果存在链接文件,返回源文件。
      fd存在特殊值AT_FDCWD为当前目录,相对与当前目录。

    struct stat

    struct stat {
            mode_t     st_mode;       //文件对应的模式,文件,目录等
            ino_t      st_ino;       //inode节点号
            dev_t      st_dev;        //设备号码
            dev_t      st_rdev;       //特殊设备号码
            nlink_t    st_nlink;      //文件的连接数
            uid_t      st_uid;        //文件所有者
            gid_t      st_gid;        //文件所有者对应的组
            off_t      st_size;       //普通文件,对应的文件字节数
            timespec     st_atime;      //文件最后被访问的时间
            timespec     st_mtime;      //文件内容最后被修改的时间
            timespec     st_ctime;      //文件状态改变时间
            blksize_t st_blksize;    //文件内容对应的块大小
            blkcnt_t   st_blocks;     //文件内容对应的块数量
          };
    

    ls -l使用stat()

    字段介绍

    1. mode_t 文件类型
      普通文件:
      目录文件:对于目录有读权限的任一进程都可以读取目录内容,但是只有内核可以直接写目录。必须使用这节的函数才能改变目录。
      块特殊文件:提供对设备(磁盘)带缓冲的访问,每次访问以固定长度为单位。
      字符特殊文件:对设备提供不带缓冲的访问
      FIFO:管道文件,用于进程间的通信
      套接字:用于进程间的通信
      符号链接:这种文件指向另一个文件

    对这些文件,有对应的函数来判断文件类型。
    S_ISREG():普通文件
    S_ISDIR():目录文件
    S_ISCHR():字符特殊块
    S_ISBLK():快特殊文件
    S_ISRFIFO():管道FIFO
    S_ISLNK():符号链接
    S_ISSOCK():套接字

    bool i = S_ISREG(buf.st_mode);
    

    下面是IPC对象的文件,下面这些函数传入的是结构体的指针
    S_TYPEISMQ():消息队列
    S_TYPEISSEM():信号量
    S_TYPEISSHM():共享存储对象

    设置用户ID和设置组ID

    实际ID:表示文件实际是那个用户的。
    有效
    ID:表示谁对该文件有访问权限。
    保存的设置ID:执行一个程序的时候,程序包含了有效的副本。

    通常:有效** = 实际**
    **代表:用户 组。

    详细解释

    1. 实际**ID
      是当前登录的用户ID。也是一个程序的执行者。
      在登录系统的时候就已经设置了。也就是我们登录的用户名。
    2. 有效ID
      这个名词是描述实际
      ID是否有操作某个文件和函数的权限。是否可以执行某个函数。
      也就是说他描述实际用户和一个操作之间的关系。
      可以这样理解:
      程序在执行的时候,系统需要通过判断有效ID,来判断该程序对一个操作是否有权限。而这个有效ID通常适合实际**ID绑定的,因为我们就是用这个用户登录的程序执行的操作。
      这个是和进程绑定的。
    3. 设置用户ID位
      如果该位被设置为一个用户。
      那么操作该文件或者相关函数的时候,他的有效**ID就会被设置成对应的用户。
      这样,进程对某个操作的权限就不再是我们登录的那个用户了。
    文件权限

    文件权限解释

    1. 第一位 -
      第一位是文件类型
      上面的文件第一位是-表示是一个普通文件。还有其他的例如:
      d目录,l链接文件,b接口设备,c串行端口设备
    2. 剩余部分三个一组
      分别表示:文件所有者的权限,同用户组的权限,其他用户的权限。
      第一个表示是否可读,第二个表示是否可写,第三个表示是否可执行
      如果是对应的rwx那么是又全部权限,否则用-表示没有该项权限。

    其中还有三个特殊权限s,,

    1. SUID
      s标志出现在文件所有者的x位时,成为设置用户ID,有如下特点:
      只对二进制程序有效
      执行者需要对该程序有执行权限,也就是其他用户或者用户组具有执行权限
      该权显只在程序执行过程中有效。
      执行者将暂时获得该程序的所有者权限
    2. SGID
      s标志出现在文件用户组的x位时。
      同上,只是程序执行者获得的是用户组的权限。

    当对文件进行创建打开删除的时候,内核会对权限进行测试:
    以此为,是否是root,是否是所有者,用户组,其他。

    新文件和目录文件的所有权

    当使用open,creat创建文件的时候,新文件的权限。

    access()和faccessat()

    测试运行程序的用户对指定的文件是否有相应的权限

    #incldue <unistd.h>
    int access(const char *pathname,int mode);
    int faccess(int fd,const char *pathname,int mode,int mode,int flag);
    //成功返回0
    

    mode的取值:

    1. F_OK:测试文件是否存在
    2. R_OK:是否可度
    3. W_OK:可写
    4. X_OK:可执行

    后一个函数的fd也是一个后面pathname的起始路径。
    flag设置为AT_EACCESS 则是检测其有效**ID(也就是会被s位影响)

    umask()

    为创建的新文件指定权限。和进程绑定
    使用一组预处理变量,进行与运算的结果为参数,返回之前的权限

    chmod(),fchmod(),fchmodat()

    改变现有文件的权限

    #include <sys/stat.h>
    int chmod(const char *pathname, mode_t mode);
    int fchmod(int fd,mode_t mode);
    int fchmodeat(int fd ,const char *pathname ,mode_t mode,int flag);
    

    后者flag来选择是否跟随符号链接。

    chown(),fchown(),fchownat(),lchown()

    改变文件的有所这,用户组。

    
    

    格式化IO

    #include <stdio.h>
    int printf(cosnt char *restrict format,...);
    int fprintf(FILE* fp,cosnt char *restrict format,...);
    int dprintf(int fd,cosnt char *restrict format,...);
    int sprintf(char *restrict buf,cosnt char *restrict format,...);
    int snprintf(char *restrict buf,size_t n ,cosnt char *restrict format,...);
    //成功返回输入的字节数,失败返回负数。
    

    sprintf可能导致buf越界,结束后在尾部加\0
    snprintf指定缓冲区长度,超出部分直接丢弃,且不会在尾部加\0

    在其format中可以有占位符:格式为:
    %[标志][宽度][最少输出位数][参数长度]参数类型

    1. 标志
      ,将整数按千分为分组字符,-左对齐,+带正负号,空格第一位不是正负号加空格,#指定转换进制,0前导0补齐
    2. 最小宽度
      小于指定宽度,前面加空格补齐,
    3. 输出位数
      精度以.开头加非负数字
      字符串最大字节数直接数字开头
    4. 参数长度
      应该是参数的sizeof
      hh1,h2,l4,ll8,j4,zsize_t,t,Llong double
    5. 占位符类型
      d/i有符号十进制,o无符号八进制,u无符号10进制,x/X无符号16进制,f/F双精度,e/E指数格式双精度,g/G,a/A十六进制双精度,c字符,s字符串,p指向void的指针,%%字符,C/S宽字符字符串。

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